公路地质灾害防治范例6篇

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公路地质灾害防治

公路地质灾害防治范文1

关键词:公路灾害;成灾条件;防治策略

1引言

崩塌、滑坡、泥石流等是公路建设与营运中经常发生的地质灾害。公路地质灾害类型与一般意义上的灾害类型在发生几率、变形破坏规律上无本质的区别, 但因其规模较小, 涉及的地层深度较浅, 灾害点多, 在其防治方法上却有着较大的区别。本文主要谈谈公路常见地质灾害类型、成灾条件以及防治策略。

2崩塌灾害及其防治策略

2.1崩塌的危害

在比较陡峻的斜坡上,岩体或土体在自重作用下,突然脱离母岩由高处崩落下来,并在坡脚较缓地带形成倒石堆的现象称为崩塌。崩塌的速度很快,崩塌的体积可由小于1m3至数万立方米。大规模的崩塌能摧毁铁路、公路、隧道、桥梁,破坏工厂、矿山、城镇、村庄和农田,甚至危及人民的牛命安全,造成巨大灾害。小的崩塌对行车安全及道路养护下作造成较大的影响。这是公路上最常见的地质灾害。

2.2崩塌的成灾条件

2.2.1地形、地貌是引起崩塌的基本因素

对地形而言,一定的坡度是崩塌发生的基本条件。据调查数理统计,由坚硬岩石组成的斜坡,坡度大于50°,易发生岩质崩塌。由松散物质组成的坡地,当坡度超过它的休止角时才易发生土质崩塌。一般地坡度大于45°,易出现崩塌。对微地貌而言孤立山嘴、高山峡谷、悬崖陡岸、新开高陡边坡、伞檐状边坡、凹形陡坡多数是崩塌易发生地段。

2.2.2地质构造与岩性是崩塌发生的重要条件

一般来说,结构疏松、破碎的岩石易发生崩塌。其次,坚硬岩层与松软岩层成夹层出现时,由于风化差异,使坚硬岩层突出,临空面增大,易引起崩塌。第三,大量节理或断层存在,会加快岩石的风化解体过程,也是崩塌发生的重要条件。第四,岩层构造及其组合方式是发生崩塌的又一个重要条件。另外,当岩层层面或节理面的倾向与坡向一致且倾角较大,又有临空面的情况下,沿构造面也容易发生崩塌。

2.2.3气候因素也是引发崩塌的因素之一

强烈的物理风化是崩塌发生的基础性条件。由于干旱、半干旱地区温差大,高寒山区冻融过程强烈,华南地区日照时间长,因此在这些地区岩石风化强烈,悬崖陡坡最易发生崩塌。暴雨、连日阴雨及冰雪融化等往往是崩塌的诱发因素,水分的大量渗入岩体和土体中,大大增加了载体负荷,同时还降低了岩土体内部结构物理力学指标,导致崩塌发生。

2.2.4人类活动造成崩塌

公路建设或改造中,因过分开挖山体边坡,或在坡脚大量采石取土,使坡脚支持力减弱而引起崩塌。另外,在岩体较破碎地带,大爆破也会引起崩塌。筑建已成的公路大部分高陡边坡至今仍然存在崩塌现象,主要原因就是由于过去施工时采用大爆破施工方法而遗留下来的后患。

2.3崩塌的防治策略

(1)选线时必须设法绕避可能发生大型崩塌的地段。对可能发生中型崩塌的地段,应尽量采用绕避方案;绕避有困难时,可选择在有利位置通过,以减少防治工程,确保行车安全。对可能发生小型崩塌或落石的地段,路线宜选择在崩塌、落石堆积区以外,最好以路堤通过;在有困难时,也应使路线与陡坡坡脚之间留有适应的距离,以便设置必要的防护工程。

(2)当崩塌岩块较大或数量较多,且距路线很近时,应设置必要的遮挡建筑物。遮挡建筑物的长度应能覆盖所有可能崩塌的地段,以防止崩塌岩块落人路基范围以内。常用的遮挡建筑物有明洞、棚洞等。

(3)当崩塌岩块较小或崩塌数量不多时,可采用支挡、刷坡或设置拦截建筑物等措施。拦截建筑物的位置、类型以及结构尺寸等应根据崩塌的具体条件确定。

(4)在可能发生崩塌的地段,必须做好地而排水工作。对位于公路上下边坡及其附近的排、灌沟渠要采取加固措施以防止沟渠发生大量渗漏而导致崩塌。

(5)在崩塌地段施工时,只宜采用小爆破由上而下进行开挖作业,不得采用大爆破方法施工。

(6)对边坡坡脚因河水冲刷而易形成崩塌,河岸要做防护工作。

3滑坡灾害及其防治策略

3.1滑坡及其危害

滑坡是公路建设中经常遇到的一种地质灾害。斜坡的局部稳定性受破坏,在重力和水的作用下作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象称为滑坡。滑坡一般由三大部分组成,即滑坡床、滑动面和滑坡体。滑坡的规模不一,其危害积度也不相同。中小型滑坡常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡,可堵塞河道、摧毁公路、破坏厂矿、掩埋村庄,对公路设施危害极大。

3.2引发滑坡的成灾条件

3.2.1滑坡与地质条件有关

滑坡主要出现在松散沉积层。松散沉积物,尤其是粘土及黄土浸水后,粘骤力骤降,大大增加其可滑性。一般来说,基岩区的滑坡常和岩面、粘土岩、泥灰岩、板岩、干枚岩、片岩等软弱岩层有关。当组成斜坡的岩石性质不一,特别是上覆松散堆积层,下覆坚硬岩石时,容易产生滑坡。另外,岩层的倾向与斜坡坡向一致时,也有助于滑坡发育。

3.2.2滑坡与地貌有关

高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的软弱面形成临空状态,上部土体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。

3.2.3降水和地下水活动是诱发滑坡的重要条件

大气降水、地表水下渗、地下水作用,使岩土体容重增加,强度降低,抗滑力减弱,极易发生滑坡。经验表明,大多数滑坡发生在降雨时期,一般是大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑。

3.2.4地震诱发滑坡

地震可引起土层中水位及孔隙水压力变化,砂层液化,抗剪强度降低,动荷载增大,促使斜坡岩(土)体产生滑动。

3.2.5人类工程活动造成滑坡

由于人类工程活动造成的滑坡相当多。根据全国性的调查,我国自1949~1990年的42年中,共发生431次危害严重、影响重大的崩塌和滑坡,其中至少一半以.它与人类不合理的工程活动有关。人为因素对滑坡的影响主要表现在四个方面:(1)开挖坡脚,破坏自然斜坡的稳定状态。(2)在坡顶上堆积弃土、盖房,加大了坡顶荷载。(3)不适当的大爆破施工。(4)排水不当等。

3.3滑坡的防治策略

公路在选线时,应尽可能避开大型看坡易发地带。在公路建设和营运中,应对看坡易发地段进行监测,对开始蠕动变形地段及时采取防治策略,同时要尽量减少人为因素的影响。滑坡的防治主要有排、挡、摧、同等措施。

4泥石流灾害及其防治策略

4.1泥石流的危害

泥石流也是常见的一种突发性灾害。它是由大量泥砂、石块等幽体物质与水混合组成的固液两相流,突然爆发,历时短暂,来势凶猛,具有强大破坏力的洪流。泥石流爆发时,山谷雷鸣、地面振动,几十万甚至几百万立方米的沙石混杂着水体,依仗陡峻的山势,沿着峡谷深涧。前推后拥,猛冲下来。它掩埋村庄、摧毁城镇,破坏交通和一切建筑物,往往造成巨大的灾害。

4.2泥石流的防治策略

治理泥石流可从生物和工程两方面着手,从长期和根本上看,应以生物措施为主,工程措施为辅。

4.2.1生物措施

主要在可能发生泥石流的范同内外做好护林造林下作,这样即可改善生态环境,又可保持水土,减少固体物质的积累。对已经发生的泥石流区,也能把地表堆积物稳定下来。

4.2.2工程措施

当生物措施尚未生效时,局部和短期内仍需使用工程措施。具体做法有:(1)蓄水工程。在泥石流形成区的上游,选择适宜的地点,建立水库,以拦截及储蓄洪水,削弱泥石流区的流量及其所产生的动力。(2)堤坊及拦沙坝工程。在主沟或小流域内修 (3)排导沟工程。为了保护某些公路工程设施,应在适宜地点开挖导流沟,把泥石流引向保护区外下泄。

(4)停淤场工程。利用天然的有利地形,加上导流沟、导流堤、溢流坝、停淤场等工程,引导泥石流排向所设计地区堆积,制止其任意性破坏。

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【关键词】地质灾害;映汶高速公路;防治

目前,我国公路建设正处于快速发展的重要时期,特别是高速公路建设,迎来了大建设、大发展的集中攻坚时期。随着建设规模的不断扩大,高速公路建设由过去平原、浅丘地区向山岭重丘及高原、高海拔地区延伸,一些高速公路建设项目已经进入地质灾害频发的山区。本文以四川省映秀至汶川高速公路(以下简称“映汶高速公路”)为例,分析探讨项目所处区域的地质灾害类型、防治措施等。

1 工程概况

映汶高速公路起于都江堰至映秀高速公路龙溪隧道出口,经映秀、银杏、桃关、草坡、绵、玉龙,止于汶川县城南凤坪坝,全长48.27公里,采用双向四车道,设计速度80公里/小时,桥隧占路线总里程的76.3%,项目概算总投资约49.91亿元。映汶高速公路先期启动工程映秀隧道于2009年5月9日开工,主体工程于2009年12月全面动工,至2012年11月顺利完成建设并通车。

2 自然及地质环境条件

映汶高速公路地处地震极重灾区,位于龙门山断褶带、北川~映秀断裂带及茂汶断裂带上。龙门山构造带受青藏高原与四川盆地强烈挤压,迄今仍处于活动状态。从宏观上来看,该地区是我国乃至全球山脉中地形陡度最大区带之一,处于我国第一地形台阶与第二地形台阶的转折地带,在100km的范围内,高差可达5000多米,形成高山陡谷,由于强烈的地质活动对山区高陡斜坡的巨大影响,极易触发大量高速远程滑坡,在山顶上的放大作用非常显著。该地区水系密集,主要有岷江、沱江、嘉陵江等水系,均为山区河流,坡陡谷深,相对高差极大。上述水系与龙门山构造带关系极为密切,同时也为触发滑坡、崩塌、泥石流等大型地质灾害提供了客观条件。

特别是“5.12”汶川特大地震发生后,映汶地区正处于龙门山构造断裂带中心区域,由地震引发的大量崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害最严重。由于余震及次生灾害频发(据统计,从2008年12月至建成通车,共发生余震上万次,其中3.0级以上的余震达161次),导致边坡堆积大量危石和松散体,为泥石流、滑坡等地质灾害的发生提供了大量危险物源,公路工程施工建设安全风险控制与管理难度极大。

3 地质灾害类型及评估

该区内发育的地质灾害类型主要为崩塌、泥石流、滑坡和堰塞湖,且以崩塌、泥石流为主,具有规模大、数量大、分布广、种类多、随机性大、防治困难的特点。

地质灾害具有一定的空间分布规律,主要与地形地貌、地层岩性、地质构造等因素有关。按地形地貌分段,受“5.12”地震及暴雨的影响,区内地质灾害主要集中在中下游映秀~草坡大桥段 “V”字形峡谷区,灾害252处,其中下游映秀~罗圈湾段122处,分布密度约8处/km;中游罗圈湾~草坡大桥段130处,分布密度约11处/km。而上游草坡大桥~汶川段“U”字形宽谷区,灾害132处,分布密度不足5处/km。

按地层岩性分段,在“5.12”地震及暴雨的影响下,评估区地质灾害主要集中在元古界晋宁~澄江期岩浆岩映秀镇~绵镇段,灾害305处,约占总数的80%,分布密度约8处/km;古生代变质岩系绵镇~汶川县段,灾害79处,仅约占总数的20%,分布密度约4处/km。

按地质构造分段,构造线的延伸方向与灾害点的空间展布方向近于一致,且离构造线距离越近分布的灾害越多,规模越大,地质构造对地质灾害的发生影响很大。受5.12地震及暴雨的影响,评估区地质灾害主要集中在映秀断裂段,灾害252处,约占总数的65%,分布密度约9处/km;而茂汶断裂段发育灾害132处,不足总数的35%,分布密度不到5处/km。

4 防治措施

4.1 动态地质灾害调查

一方面,通过航空遥感解译总体调查沿线灾害情况,确定灾害点位置,便于做出相应紧急应对措施。另一方面,通过地面调查对公路周边地质灾害隐患状况进行逐点复核,深入排查潜在隐患。

4.2 地质灾害防治工程措施

充分利用已有工程,节省投资、缩短工期,采用“绕避、穿越、拦挡、治理”的综合处治方法:采用明洞方案将滚石及泥石流由洞顶直接导入岷江;采用挂网喷锚封闭岩土体松散、破碎的坡面,防止发生飞石;采用拦石墙加被动网等防护措施对坍塌体进行防护;隧道进口设置钢棚洞阻挡仰坡上面掉落的小型危石;修筑拦石坝、排导槽、防护堤坝等疏导或阻拦泥石流;采用动态设计优化路线规避地质灾害隐患地区;设置桥梁墩柱防撞钢套筒和梁体防落链;采用“全工序同步施工法”以及超前地质预报等防治隧道岩爆等。

4.3 建设管理措施

一是全线推行“一法三卡”安全管理模式。“一法”即事故隐患和职业危害监控法;“三卡”是指安全检查提示卡、危险源点警示卡(事故隐患和职业危害监控卡)、有毒有害化学物质信息卡。这是一项全员参与、全员防范、全员监督、全员管理的安全管理与劳动保护工作的新模式。

二是认真开展安全隐患排查治理,加强实时动态管理。

三是做好相应应急预案,开展汛期、防坍塌等演练,抓好交通干线抢通保通工作。

5 小结

地质灾害不可避免,但最重要的是灾害发生前的预警、预防和后续的科学合理的处治措施。通过科学合理的工程与管理措施,上述风险和隐患,在一定范围内是可以加以控制和防范的。

【参考文献】

[1]章勇武,马慧民.山区高速公路滑坡与高边坡病害防治技术实践[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]李志平.论西部公路建设的环境地质灾害及工程对策[M]. 北京:人民交通出版社,2002.

[3]甘建军,孙海燕,等,汶川县映秀镇红椿沟特大型泥石流形成机制及堵江机理研究[J].灾害学,2012,27(1)5-9.

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公路工程中的地质灾害不仅公路自身的建设带来了影响,而且也对国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。因此,要运用科学方法,加强对地质灾害的检测。在公路工程中经常借助简单的测量工具和仪器装置,运用量测方法对房屋、灾害体、构筑物裂缝进行位移情况变化的监测。一般公路工程中常用的监测方法主要有四种--埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法。埋桩法是最为直接、简单的一种检测方法。在所预测可能存在危险的地带下埋下规格一致数量不定的木桩,进而对木桩之间的距离随时进行观察,观测其距离间的变化,由此来判断地质灾害发生的强度。埋钉法主要对临灾前兆进行判断,通过在建筑物裂缝的两侧所钉的钉子间的距离变化的观测来判断滑坡的发生。上漆法与埋钉法有一曲成功之处,也是在在建筑物裂缝进行标记,只不过不同于埋钉法,它是用油漆在两侧画上标记,来测量两侧标记间的距离。贴片法对建筑物裂间所缝粘的贴水泥砂浆片或纸片进行检测,若是被拉断,说明会发生滑坡。

二、公路工程中地质灾害的防治措施

2.1对地质灾害本身的防治

针对公路工程中常发生的岩体崩塌、泥石滑坡、地面塌陷等地质现象,要切实做好工程的加固工作。运用固化、支档等方法,减少地质灾害危险部位的发生概率。在公路灾害多发生的地段实施安全保障工程,用钢筋水泥巩固危险部位,从而彻底地预防各种地质灾害的诱发,并且在施工时进行配套的排水工程,及时对地表水以及地下水进行疏导,防止水流的集聚。用粘土沾粘滑坡体上的裂缝和地表排水渠,对已存在的塌陷坑的及时进行土层填堵处理,防止地表水、雨水的注入。

2.2对公路自身所存问题的整治

地质灾害的发生离不开人为因素,因此对其的防治工作离不开对公路工程中存在问题的政治。目前公路工程的修建过程中存在着管理无秩序、混乱现象,安全意识薄弱,监督机构监管不力等问题,要对这些问题提出相应的治理措施。

2.2.1建立健全完善公路工程监管机制

建立全方位完善的监管机制,设立监管机构,对公路工程的修建的各环节进行严格的监督管理工作,健全其对工程的监管模式,明确各部门、各人员的职能,并将责任具体化,以确保公路工程的健康、高效、有序的进行。

2.2.2加强安全培训

许多地质灾害来源于对安全缺乏相应的意识。在公路修建过程中,员工的安全生产缺乏,其相关工程安全的教育较少,方式也较单一,并且没有形成工程安全系统。因此,要强化安全培训,定期开展安全知识讲授、知识竞赛、安全演习等活动,以此形式来提高员工在公路建设中的安全意识,加强安全防范,减少安全隐患。

2.2.3加强施工企业的管理

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关键词:公路隧道施工;地质灾害;防治对策

引 言:公路隧道的特点是断面大、隧道长、地质条件复杂,隧道掘进面前方和洞口的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水。这些因素不仅在技术上给隧道建设工作带来极大的困难, 也常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误,从而造成巨大的经济损失。了解施工中出现的地质灾害特点和形成机制,无疑对将来公路隧道的设计和施工将具有重要的指导意义。

1活动断层地质对公路隧道施工的影响

1.1活动断层的影响

活动断层主要是目前还在活动或断续活动的地质断层。活动断层会导致岩体出现各种破碎岩面,例如断裂面及层间裂隙面等,使岩体发生破碎,渗透性增加,地表水和降水发生下渗。当隧道需要穿越活动断层时,由于活动断层岩性松软,隧道容易出现塌方以及不均匀沉降,引起隧道结构开裂、漏水,洞口附近仰坡在雨季有滑坡、错落等危险。

1.2处理措施

隧道施工中经过断层无疑有很高的难度。主要来源于断层的特点、断裂带的宽度、含水性以及断层的活动情况的组合关系。目前常见的施工手段是路线选择上尽量规避活动断层,或利用深挖路堑穿越活动断层。利用地质雷达预测、预报断层地质破碎岩体详细情况。开挖前对围岩进行加固。开挖后采用钢架加喷射混凝土作为结构支撑。按设计要求使用混凝土支护,提高混凝土支护结构强度等级。

2 滑坡、崩塌、泥石流

2.1现象及特点

山体滑坡,崩塌灾害是由于地壳重力式结构变化引起的灾害,有的是因为在地壳中的自然的力量,更多的是人工开采使得山基松动。滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震、人工切坡等因素影响下,土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。这种灾害的特点是瞬间性,面积大,动量大,破坏性极强。泥石流是指在降水、溃坝或冰雪融化形成的地面流水作用下,在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,其比重大冲击力大,能移动并携挟巨石,冲击山体,形成巨大的破坏。

2.2滑坡防治措施

由于我国经济发展的需求,山体开采十分严重,造成山基松动,若遇就会形成山体滑坡,若滑坡为坡残积土沿基岩顶面滑动,滑坡后基岩,且处于暂时稳定状态,推断进一步发展与扩大的可能性甚小,边坡不高,则宜以路堑方案通过。采用抗滑桩和挡护结合整治的措施,并设天沟与渗沟拦截地表水和排除地下水。如果滑坡沿开挖临空的坡脚滑出,滑面随开挖深度而变化,说明岩性软弱,不宜继续下挖,宜改用隧道和明洞通过。如果滑坡地段是由于开挖失去平衡,加之雨水下渗,古滑坡复活,产生顺层推移式滑坡,则宜采用在滑体上部清方减载,回填反压,在滑体下部增加抗滑力。若出现在洞口,则采取增长明洞,并将明洞与暗洞的衔接处采用钢骨架混凝土加强衬砌,在洞顶增设纵向截水沟,拦截地表水。产生滑坡的一个重要因素是水体作用,故需完善滑坡体周围排水系统。

3岩爆型灾害

3.1岩爆特点

岩爆出现在高地应力环境中,地下工程开挖过程里,由于开挖而引起的周边围岩出现强烈的应力作用,储存在围岩内部的弹性应变瞬间释放,且发生爆裂、剥离破坏现象,属于失稳性地质灾害。它威胁着施工人员设备的安全,延误工程进度,所以对可能出现的岩爆环境做好勘查,有针对性的做好防治措施。

3.2防治措施

基于岩爆出现的环境,防治工作应从强化围岩应力入手。合理设计隧道位置,保证轴线方向同主应力平行;利用钻孔卸压法、分部开挖手段并且在岩面喷水软化岩体等方法;强化围岩。包括加固开挖洞壁与掌子面的超前加固,主要方法有锚喷、钢纤维喷混凝土和锚杆锚固等。

4瓦斯地层

4.1瓦斯瓦斯是地下坑道内有害气体的总称,其成分以沼气(甲烷CH4)为主,习惯称沼气为瓦斯。在煤系地层中,隧道开挖常常伴有瓦斯存在,它对隧道施工人员和机械设备是一个巨大的威胁。

4.2防治措施

(1) 排放瓦斯。瓦斯含量不大时,使其自然排放;当瓦斯量大,喷出强度大,持续时间长时,则可插管排放;当开挖面瓦斯含量较大,而且裂隙多、分布广时,则封闭坑道,抽放瓦斯。

(2) 在裂隙小、瓦斯含量小时,可用粘土、水泥浆或其它材料堵塞裂隙,防止瓦斯喷出。

(3) 水力冲孔。在进行开挖之前,使用高压水射流冲孔,使瓦斯解吸和排放。

(4) 深孔松动爆破。利用炸药的能量破坏煤体前方的应力集中带,从而预防瓦斯突出的发生。

5 膨胀性围岩

5.1特点及危害形式

由于膨胀性围岩,在施工中较为常见,引起的病害也挺严重,它具有使围岩压力增大的特点。膨胀性围岩具有湿涨干缩往复变形和潜在应力特性,干燥土质膨胀性岩层,岩质较硬,易脆裂,具有明显的水平和垂直张开裂隙,被水浸湿后,裂隙回缩变窄或闭合,强度迅速降低。软质膨胀性围岩经过断裂和褶皱作用而产生破碎带,隧道开挖后受风化和吸水的影响,发生体积膨胀,对隧道的支撑或衬砌产生膨胀压力。一般会产生围岩普通开裂、坑道下沉、围岩膨胀突出和坍塌、隧道底部隆起、衬砌变形和破坏等形式的病害。

5.2整治措施

5.2.1加强对围岩压力和流变量测在膨胀地层中开挖隧道,开挖前应调查其特性和规模,参考其他类似情况的工程实例,认真实施设计文件所提出的技术要求。在施工过程中还应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测,分析其变化规律。对地下水探明其分布范围及规律,了解地下水对隧道施工的影响程度,以便根据围岩动态采取相应的施工措施。

5.2.2选择合理施工方法在膨胀地层中开挖隧道,宜采用短台阶法或中央导坑法,但开挖分部不宜过多。应紧跟开挖尽快对围岩施加约束,可用锚喷构筑法施工及钢拱架式格栅联合支护;膨胀压力很大时,可在隧道底部打设锚杆,也可在隧道顶部一定范围内打入斜向超前锚杆或小导管,形成闭合环。斜向锚杆的外斜角度、杆长、间距、范围等可按隧道设计规范设定。开挖时应尽量减少对围岩的扰动和防止水浸湿,故宜采用无爆破掘进法。同时在开挖过程中要尽可能缩短围岩暴露时间,及时衬砌,减少围岩的膨胀变形。

5.2.3加强支护膨胀土地段隧道,除开挖后立即喷射混凝土外,还要及早进行支护。拱圈灌注后,拱脚部位要立即设置足够强度的支撑,以抵挡两侧围岩向内挤压变形。

6 结束语

总之,公路隧道建设中遇到的特殊灾害性地质环境多种多样,因此,在施工前做好地质灾害的评估,根据灾害的形成原因,做好预防工作。在公路隧道的使用阶段,做好养护工作,根据当地的地理,气候做好维护和加固,做到防患于未然。

参考文献:

[1]朱苦竹.滑坡与隧道相互作用机理实例分析[J].地下空间与工程学报,2008,2(5).

公路地质灾害防治范文5

关键词:地质灾害;发育特征;防治措施;高速公路

中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A 文章编号:

1 引言

南昌至樟树高速公路位于江西省南昌市新建县、宜春市丰城、高安和樟树境内,是江西省“三纵四横”公路网主骨架的重要路段,是江西省连接周边省份的重要组成路段,也是国家主干线沪昆高速公路的一部分,承担着大量东西、南北向的过境交通。线路起自南昌市新建县省庄,与昌九高速公路相连,向南偏西经丰城市梅林、高安市八景,终于樟树市昌傅镇的樟树枢纽互通,全长103.42km。沿线设有特大桥1座、大中桥16座,小桥46座。分析和研究公路沿线地质灾害发育分布特征及影响因素,对公路建设和运营阶段地质灾害防灾减灾等具有积极的指导意义。

2 地质环境条件

工程区地处亚热带气候区,全年气候温和湿润,雨量充沛,四季分明。4~6 月为雨季,11月至次年2月为旱季。暴雨多出现自4月起,集中在6月份,可延至8月。区内主要水系有赣江及其支流消江、锦江和袁河。线路均沿赣江西岸的丘陵岗地布设,走向与赣江基本平行,全线受赣江流域控制,主汛期发生在4~7 月。项目区位于南昌盆地及樟树盆地之间,沿线主要为低丘岗阜和侵蚀堆积平原地貌,分布地层有上古生界二叠系下统茅口组与上统长兴组碳酸盐岩、二叠系上统龙潭组煤系碎屑岩、新生界第三系新余群、临江群红色碎屑岩、及第四系残坡积层、冲积层等地层,部分区段岩溶发育或有采矿活动。线路北端位于赣江西岸赣中丘陵与鄱阳湖平原过渡地带上,即南昌盆地南端。线路南端位于萍乡~乐平凹陷地带,樟树盆地边缘。褶皱构造和断裂构造较为发育。线路一定区域范围内,主要发育北东、北东东两组断裂,其次为东西断裂。

3 地质灾害发育分布特征

3.1地质灾害类型及特征

公路沿线地质灾害主要为边坡滑坡和地面塌陷两类。滑坡主要为路堑边坡在暴雨影响下发生滑坡,地面塌陷主要为岩溶地面塌陷和采矿采空地面塌陷。

3.1.1滑坡

沿线周边发生滑坡地质灾害点13处,均为小型滑坡,大部分为公路路堑边坡滑坡,少数为公路填方路基边坡滑坡。据调查,沿线路基边坡防护形式多样,一般路段主要有菱形框格植草防护、衬砌拱植草防护、植草防护、浆砌片石护面墙、浆砌片石挡土墙等防护形式,对通过水库、水塘以及河滩低凹地段,为保证路基免遭洪水冲刷以及内涝水位的影响,在对路基边坡影响范围内设置了混凝土预制块护坡防护,大部分边坡稳定性良好。但局部丘陵岗地红色碎屑岩残坡积层和基岩风化层较厚,岩土体工程性质较差,路堑边坡在集中降雨或暴雨诱发下形成滑塌;另外,局部填方路段由于路基压实不够、排水设施不完善,路基部分含水量较大,填方边坡受雨水作用,产生滑塌。

3.1.2地面塌陷

公路沿线附近曾发生地面塌陷5处,其中岩溶地面塌陷4处,采空地面塌陷1处。

沿线4处岩溶地面塌陷分别为:K65+400右侧约714m处樟坑村樟坑组岩溶塌陷,面积21m2,为小型,分布地层为二叠系下统长兴组灰岩;K66+850右侧约127m处观上村观上组岩溶塌陷,面积25000m2,为巨大型,分布地层为二叠系下统长兴组灰岩;K68+400左侧约533m处石头渡下村组岩溶塌陷,面积15000m2,为巨大型,分布地层为二叠系下统长兴组灰岩;K73+100左侧约390m处西南岭上蜀组岩溶塌陷,面积1500m2,为大型,分布地层为二叠系上统茅口组灰岩。

公路沿线两侧附近有粘土矿区、采石场、煤矿区分布。采石、采粘土矿均为露天开采,未发现采空区。煤矿为巷井开采,八景樟坑村~胡家坊村一带,曾发生过较多矿山采空塌陷与疏干塌陷,公路沿线1000m范围内采空地面塌陷1处,位于K70+000右侧约1000m处胡家坊胡家组采空塌陷,面积20000m2,为巨大型,分布地层为二叠系上统龙潭组煤系碎屑岩。

3.2地质灾害时空分布特征

3.2.1空间分布特征

沿线地质灾害空间分布受自然地质条件和人为因素双重制约,有相对集中的特点。不稳定斜坡主要分布于第三系泥岩与粉砂岩、二叠系茅口组与长兴组灰岩分布的丘陵岗地区。岩溶地面塌陷主要分布于覆盖和半覆盖性二叠系茅口组灰岩、长兴组硅质灰岩分布区。采矿采空地面塌陷主要分布于二叠系龙潭组煤系碎屑岩地层分布区。

3.2.2时间分布特征

沿线地质灾害的时间分布特征与大气降雨发生的时间基本一致,主要受降雨的控制。沿线滑坡以暴雨性灾害为主,大部分滑坡发生在4-8月份的雨季,其中4~6月份发生频率最高,8月份次之,旱季较少发生地质灾害。

4 主要影响因素

4.1地形地貌

路线沿赣江西岸的丘陵岗地布设。沿线低丘岗地波状起伏,海提高程在40~80m之间,地形坡度多为15°~30°,局部40°。丘陵岗地风化剥蚀强烈,地表植被局部发育一般,局部地段水土流失较严重,基岩,路堑边坡、河流冲蚀岸、渠道边常见滑坡、崩塌现象。

4.2工程地质岩组

从调查资料的分析结果来看,丘陵岗地残积层及风化层厚、有地下水露头、顺向坡、岩体裂隙发育、有软弱夹层、存在高液限土等,均是有利于岩土体崩塌滑坡发生和发展,具备这些或某些条件的岩土体边坡在持续几天降雨或一次强降雨作用下,易发生滑坡或崩塌。沿线挖方路段,丘陵岗地残坡积土层和基岩风化层较厚,且上部第四系中更新统粉质粘土局部含有高液限土,第三系泥岩与粉砂岩裸坡易干裂、崩解,茅口组与长兴组灰岩全风化粘土具有胀缩性、强度低,部分路段龙潭组煤系地层外倾、含有软岩夹层。这些不良地质条件,对工程边坡和路基稳定性有不良影响。

沿线二叠系碳酸盐岩分布区段地下岩溶发育。据区域地质资料,下统茅口组灰岩、灰岩夹沥青质页岩,溶洞地下河较发育,区域内常见洞高0.5~2.5m,最大可达30m,钻孔遇洞率平均50%,线岩溶率4.16~8.22%;上统长兴组硅质灰岩、白云岩,溶洞地下河强烈发育,常见洞高0.5~15m,最大可达121.81m,钻孔遇洞率33.3~92%,线岩溶率2.01~14.65%。岩溶地面塌陷易发程度为易发,工程建设或疏排岩溶地下水易诱发地面塌陷。

4.3降雨

降雨是崩塌、滑坡地质灾害的主要诱发因素,据调查,沿线滑坡灾害的发生多集中在每年汛期(4-8月份),且绝大部分发生在强降雨期间及雨后较短时间内,地质灾害发生频率与降雨量大小关系密切。

4.4人类工程活动

4.4.1公路工程建设

公路沿线有切坡路段34段,切坡高度3 ~25m不等,有填方路段127段,最大填方高度18.3m。挖方路段岗地红色碎屑岩残坡积层和基岩风化层较厚,且存在高液限土,岩土体工程性质较差,修路切坡、取土等形成边坡临空面,在集中降雨或暴雨诱发下易发生崩塌、滑坡灾害。填方路段由于路基压实不够、排水设施不完善,路基部分含水量较大,抗剪强度低,填方边坡受雨水作用,易发生崩塌、滑坡。

4.4.2煤矿开采

二叠系龙潭组煤系碎屑岩地层分布区有采煤活动,即沿线K53+500~K53+700、K66+250~K68+500区段附近,有丰城市河西煤矿巷口井、八景煤业有限公司峨四井、高安市丰景煤矿分布,局部有采空老窿分布。矿山在开采过程,矿山地下采空、矿井疏干排水等易诱发地面变形与塌陷等地质灾害。

5 地质灾害防治措施

5.1崩塌、滑坡

(1)工程建设须加强边坡与路基岩土工程勘察,注意工程边坡安全坡率选取、稳定支护与坡面排水。

(2)填方段应根据边坡高度、基底岩土体工程地质性质和填料种类等控制人工边坡的坡度,做好相应的排水设施,并采取植草等生物工程措施防止水土流失和路基塌方。

(3)部分路段从岗地通过,其中的半挖半填路段,特别是可能受河流冲刷的路段,应根据具体情况采用护肩、砌石或挡土墙等措施对路基进行支护。

5.2地面塌陷

(1)对可溶岩分布路段应加强岩溶工程地质勘察,采取防塌陷工程措施,岩溶路段附近应禁止开采与疏排岩溶地下水。

(2)从矿区及其附近经过路段,应注意采煤巷井对公路的不良影响,须进一步查证采矿区与采空老窿分布情况,有针对性的采取避让、留设安全煤柱或地基加固措施。

参考文献:

[1]曹伯勋.地质学及第四纪地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,1995.

[2]徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[3]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.南昌至樟树高速公路改扩建工程可行性研究报[R].武汉:中交第二公路勘察设计研究院有限公司,2010.

[4]江西省地质工程(集团)公司.南昌至樟树高速公路改扩建工程地质灾害危险性评估报告[R].南昌:江西省地质工程(集团)公司,2010.

[5]中国地质调查局.滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范(DD2008-02)[S].2008.

公路地质灾害防治范文6

关键词:山区公路;地质灾害;危险性评估;探讨

中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0166-02

我国对于山区地质灾害的研究已经经过了漫长的过程,并且随着现代科技技术水平的发展,山区公路地质灾害危险性评估的技术不断提高。山区公路地质灾害危险性评估主要是指运用科学的方法对于地质灾害的发生时间、地质灾害的类型以及地质灾害发生后的影响范围进行评估和预测,能够做到实时的监测和预报地质灾害的相关情况,保障人民的生命财产安全。我国对于山区公路地质灾害危险性评估研究出了很多危险性评估模型和评估方法,但是由于我国贵州山区气候多变、地形复杂,加之人类活动的影响,对于地质灾害发生的时间、频率、概率较易判断失误,因此,需要更加重视山区公路地质灾害危险性评估,采用高科技增强地质灾害的数据获取和分析。

1 我国贵州山区公路地质环境

1.1 山区公路的气象、水文环境

在我国的不同地区都有山脉,山区的地理位置各不相同,因此所处的气候环境不同,但是,就我国贵州大部分山区的分布情况来分析,气候温和, 多年平均气温较高,日照充足,雨量充沛,相对湿度较大,降雨是造成水土流失的主要外部因素。贵州山区周围一般水系发达,河流和溪流纵横交错,分布有较多的水系。

1.2 山区公路的地质构造

山区公路的建造一方面需要分析山脉的岩石成分,在贵州山区岩石主要包括泥岩、砂岩、灰岩、白云岩等,不同的岩石成分有不同的属性,如松散度等,直接影响着地质灾害发生的程度。山区公路的建设主要会考虑地势较好,修建方便的山脉。随着时间的推移,岩石会发生挤压、变形、断裂等活动,在公路修建的过程中,由于爆破器材的使用以及其他的人类活动,对于山体的地质结构也会造成很大影响,这些在公路的设计修建过程中都应考察清楚。

1.3 山区公路的土壤植被条件

山区的环境一般比较复杂,由于岩石成分不同,所处的气候环境不同,山区的土壤以及植被覆盖情况不同。现在随着环保意识的增强,国家对于植被等绿色植物的保护越来越重视,就目前我国南方山脉的植被覆盖情况来看,大部分的山脉土壤以及岩石成分适合植被的生长,绿色植被覆盖越多,对于土壤的收缩力度越大,能很好的防止土壤疏松、滑坡、泥石流等其他地质灾害的发生。

1.4 山区公路的人为改造对地质环境的影响

人类活动对地质环境的改变有重要影响,人类对大自然的改造以及无情的掠夺残害,一方面人类无节制的滥砍滥伐树木植被,导致山脉表面的植被覆盖率降低,土壤疏松,土地不断沙化,增加了泥石流、滑坡等地质灾害的发生几率。另一面,人类对于矿物质的过度开采,甚至没有规划盲目的开采,滥用火药等易爆物品,严重破坏了山体的生态平衡,近几年随着国家的重视程度提高,相应情况有所改善。

2 山区公路地质灾害类型

2.1 山区公路地质灾害之――崩塌

山区公路崩塌灾害的发生主要是由于公路斜坡上的岩石经过人为改造之后,长期暴漏在外界环境中,岩石发生挤压变形,最终产生裂纹扩展为裂缝,当外界风化作用增强或者遇到强烈的天气变化,就会出现局部或者大面积的岩石脱落,并伴随着碎屑流,严重威胁着山区公路过往车辆及行人的安全。

2.2 山区公路地质灾害之――滑坡

滑坡现象的发生是由山区公路的地形决定的,一般情况下,地形比较陡峭,地形的起伏变化越大,地势较高的山体容易发生山体滑坡。从山体滑坡发生的本质上来分析,山体滑坡的发生根本上是由山体岩石的成分决定的,山体滑坡主要发生在岩土体分布较多的地段,岩石的属性比较软,在强烈的风化作用或者外部刺激条件下,没有足够的强度。从其外部影响因素来看,主要是雨水对于山体滑坡的产生起着推动作用,雨水浸润岩石成分中的软层面,形成水流导致山体滑坡。

2.3 山区公路地质灾害之――泥石流

大部分泥石流都发生在山区公路的峡谷地带,位置、地形、降水等因素的共同作用导致的。发生泥石流的山体部分主要特点是绿色植被的覆盖率低,土壤疏松,岩石、土壤直接暴露在外部环境中,长期经受风化作用,产生了形成泥石流的物源。另一方面,人类的开发改造,滥用爆破器材和火药,产生了大量大小不等的岩石块和岩屑,这些都为泥石流的发展孕育了良好的物质基础。

3 山区公路地质灾害危险性评估

3.1 山区公路地质灾害危险性影响因素分析

公路所处山体的山坡高度是地质灾害危险性评估的影响因素之一,其关系主要是山坡高度越高,山体坡面的稳定性越差,发生地质灾害的概率越大。影响因素之二是山体坡面的角度,山坡越陡峭,角度越大,岩石所受的应力和剪切力也越大,山体岩石的稳定性越差,发生地质灾害的概率也越大。影响因素之三是山体的岩石成分和属性,岩石成分不同和属性不同会导致不同的地质灾害的发生,岩石中的软夹层是山体的薄弱环节,容易发生变形产生断裂。另外,岩石的结构层和岩性之间的相互作用,也是评价山区公路地质灾害危险性评估的重要组分。

3.2 山区公路地质灾害危险性评价指标的确定

山区公路地质灾害危险性评价指标的确定主要应遵循以下的原则:一是系统性原则,把对某一山区公路地质灾害危险性的评估作为一个整体,从不同的层次分析,并对单个不同的影响因子做分析,并充分考虑其间的相互作用;一是灵活性,不同地区的地质条件不同,应针对具体山区的岩体成分以及具体的地势地形,选择合适的危险性评价指标,并做适当修改。一是实用性,山区公路地质灾害危险性的评估要结合实际情况,对具体的工程项目起指导作用,同时预测和警报地质灾害的发生和发展,保护我们的生命财产安全以及维护交通运输。

3.3 山区公路地质灾害危险性评价指标的计算

依据贵州山区公路周围具体的地形和岩石组成,完成山区公路地质灾害危险性评估指标的选择,要实现对其危险性的评估需要准确真实的数据,要完成对山区公路地质灾害危险性评估指标的计算。对评价指标可以进行数学上的处理,采用数学公式计算,计算采用数值量化,具体利用极差化方法对上述选定的几个指标进行无量纲处理,经过计算得到影响数值以及准确的强度、时间,为及时应对地质灾害的发生提供数据支持。

4 总 结

贵州山区较多,地质较复杂,导致山区公路地质灾害的因素多种多样,除了自然环境的不可抗力因素的影响,人类的行为活动对于山区公路地质灾害的发生也有很大影响。了解不同地质环境的构造,深入分析研究导致地质灾害的类型,根据具体情况选择适当的危险性评估指标,采取具体的危险性评估技术和方法,通过对山区公路地质灾害危险性的评估,可以将地质灾害的影响控制在一定范围之内,减少对危害,保证山区公路的通畅运输。

参考文献:

[1] 陈君.公路建设用地地质灾害危险性评估实践与认识[J].中国地质灾害与防治学报,2001,(l).

[2] 徐建芳.太行山区泥石流分布规律及其危险度评价[J].勘察科学技术,2003,(3).